(IME - 2006/2007) O elemento constituinte da substância simples A possui um nome que em grego significa verde. Livre, como molécula, é um gás venenoso. Na crosta terrestre, encontra-se combinado a outros elementos, como minerais em depósitos subterrâneos e em oceanos. É solúvel em água e também em éter. Quando A reage com hidróxido de sódio em solução aquosa, produz a substância composta B, usada como agente alvejante e bactericida. Quando A reage com sódio fundido, produz a substância composta C, que é essencial ao ser humano. A eletrólise de C em solução aquosa, produz no cátodo de ferro a substância simples D. A substância simples E é o produto gasoso da reação, sob aquecimento, entre o sódio metálico e nitrato de sódio. Ao reagir E com D, produz-se a substância composta F, utilizada na fabricação de ácido nítrico, corantes, explosivos, medicamentos, detergentes e ainda, na forma de seus sais, como fertilizante.
Determine:
Gabarito:
Resolução:
O gás cloro, Cl2 (substância A), de coloração verde, é um gás venenoso. É composta pelo elemento químico cloro, bastante reativo, e por isso temos que ele é encontrado normalmente formando uma substância composta. Quando reage com NaOH em solução aquosa, produz hipoclorito de sódio, NaClO (substância B), utilizado como alvejante, além de ser conhecido bactericida. A equação que descreve esta reação é a seguinte:
2Cl2 + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO + 2H2O
Quando Cl2 reage com sódio fundido, produz cloreto de sódio, NaCl (substância C), como mostrado abaixo:
Cl2 +2Na → 2NaCl
A eletrólise de NaCl em meio aquoso produz no cátodo o gás hidrogênio, H2 (substância D), produto da reação de redução da água:
Semi-reação catódica: 2H2O + 4e– → 1H2(g) + 2OH–(aq)
Ao reagir-se sódio metálico com nitrato de sódio, ocorre a reação que segue, com formação de gás nitrogênio, N2 (substância E):
10Na(s) + 2NaNO3 → 6Na2O + 1N2(g)
Ao reagir E (N2) com D (H2), produz-se amônia, NH3 (substância F), conforme mostrado a seguir:
3H2(g) + 1N2(g) → 2NH3(g)
Dessa forma as respostas esperadas são:
10Na(s) + 2NaNO3 → 6Na2O + 1N2(g)
3H2(g) + 1N2(g) → 2NH3(g)
(nitrato de amônio)